JP5087916B2

JP5087916B2 - エンジンのバランサ装置

Info

Publication number: JP5087916B2
Application number: JP2006331979A
Authority: JP
Inventors: 良治阿部; 昌博調枝; 宏志児玉; 和明沖; 学迫田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP2008144653A

Description

本発明は、エンジンのバランサ装置、特に、オイルパン内にバランサユニットを配置するとともに、バランサユニットに連接してオイルポンプユニットを配置し、バランサユニットのハウジング底部にストレーナ取付け部を形成するエンジンのバランサ装置に関するものである。

エンジンの振動抑制のためのバランサユニットをエンジン本体側のブロックからオイルパン内に吊下げて、油面の下にほぼ完全に浸かるように配置するとともに、バランサユニットに連接してオイルパン内にオイルポンプユニットを配置するものにおいて、バランサハウジングを軸受面を半割りにして上下２分割したアッパハウジングとロアハウジングとで構成し、ロアハウジングの底部に下向きにストレーナ取付け部を一体形成したものであって、ストレーナ取付け部が平面視にてロアハウジングの軸受壁部と重なる配置で設けられるとともに、少なくとも一部がストレーナ取付け部と重なる配置で軸受壁部の下方位置に軸受壁部と交差する方向にオイルポンプの吸入チャンバに連通する吸入通路が形成されたものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。

オイルパン内にバランサユニットとオイルポンプユニットを連接状態で配置するについては、ストレーナ取付け部をバランスハウジングに設けることが好都合であり、特に、車両が傾いたり、旋回したり、前進あるいは停止するときの油面の変動に対して一番有利なオイルストレーナの位置というのは、通常、エンジンの中心あたりで、且つ、オイルパンの底壁に近いところであって、そのため、オイルパン内に吊下げられるバランサハウジングの底部に下向きに延ばしてストレーナ取付け部を形成し、そこにオイルストレーナを取り付けるのが好適である。そして、そのようにストレーナ取付け部をエンジン中心に近いバランサハウジングのロアハウジング底部に形成する場合、ストレーナ取付け部は平面視にてロアハウジングの軸受壁部と重なる配置となる場合がある。また、オイルポンプの吸入チャンバに連通する吸入通路は、ストレーナ取付け部と一部重なる配置で軸受壁部と交差する方向に形成することとなる。

一方、アッパハウジングとロアハウジングからなる上下２分割構成のバランスハウジングは、アッパハウジングとロアハウジングとを締結するのに、肉厚で比較的剛性が高いことから、軸受壁部に締結用点を設けるのが有利である。

しかし、ストレーナ取付け部がロアハウジングの軸受壁部に重なる配置となる場合に、ストレーナ取付け部と一部重なる配置で軸受壁部と交差する方向に形成するオイルの吸入通路は、軸受壁部に設けられるハウジング締結ボルト用のネジ孔ボス部によって制約を受け、オイル吸い込み抵抗が増大し、また、レイアウトの自由度が小さくなる恐れがある。

特開２００３−２０１９１２号公報

したがって、オイルパン内にバランサユニットを配置するとともに、バランサユニットに連接してオイルポンプユニットを配置し、バランサユニットのハウジング底部に軸受壁部と重なる配置でストレーナ取付け部を形成するエンジンのバランサ装置において、軸受壁部に設けられるハウジング締結ボルト用のネジ孔ボス部によってオイルの吸入通路が制約を受けるのを防止し、オイル吸い込み抵抗を増大させることなくレイアウトの自由度を高めることが課題である。

本発明のエンジンのバランサ装置は、車両に搭載されるエンジンのオイルパン内に、クランク軸と平行な配置でバランサシャフトをバランサハウジングに回転自在に支持するバランサユニットを配置するとともに該バランサユニットに連接して前記オイルパン内のオイルを汲み上げて送油するオイルポンプを備えたオイルポンプユニットを配置し、バランサハウジングをバランサシャフトの軸方向の少なくとも２個所に設けられたジャーナル部を支持する上下各一対の半割りの軸受面を備えた軸受壁部を有する上下２分割されたアッパハウジングとロアハウジングとで構成し、ロアハウジングの底部の平面視にて軸受壁部の一つと重なる位置に下向きに所定長さ延ばして断面略円形のオイルストレーナ取付け用のストレーナ取付け部を形成したエンジンのバランサ装置において、ストレーナ取付け部が、オイルポンプユニットを連接した側の軸受壁部と平面視にて重なる位置に形成され、ロアハウジングの、平面視にて前記ストレーナ取付け部が重なる前記オイルポンプユニットを連接した側の軸受壁部の、平面視にてストレーナ取付け部で囲まれた位置に、アッパハウジングとロアハウジングを締結するハウジング締結ボルト用のネジ孔を有するネジ孔ボス部が設けられるとともに、ロアハウジングの、オイルポンプユニットを連接した側の軸受壁部の下方位置に、平面視にて少なくとも一部がストレーナ取付け部と重なる配置で該軸受壁部と交差する方向に、オイルポンプの吸入チャンバに連通する吸入通路が形成され、ストレーナ取付け部に取り付けられるオイルストレーナに吸い口が形成され、平面視にて前記ストレーナ取付け部で囲まれた位置に設けられたネジ孔ボス部が、平面視にて前記吸い口と前記吸入通路との間に位置し、平面視にて前記ストレーナ取付け部で囲まれた位置に設けられたネジ孔ボス部のネジ孔が貫通孔で形成され、ハウジング締結ボルトがアッパハウジング側から締結されていることを特徴とする。

このように、平面視にてストレーナ取付け部がロアハウジングの軸受壁部と重なり、その軸受壁部の下方にオイルの吸入通路が形成されるものにおいて、この軸受壁部に設けるハウジング締結ボルト用のロアハウジング側のネジ孔ボス部のネジ孔を貫通孔とし、ハウジング締結ボルトをアッパハウジング側から締結するよう構成することで、オイルの吸入通路が制約を受けないようにし、また、オイルストレーナによる吸い込みの空間部の高さを稼ぐことができ、オイル吸い込み抵抗を増大させることなくレイアウトの自由度を高めることができる。

本発明の上記エンジンのバランサ装置において、オイルストレーナは、平面視にて吸い口がネジ孔ボス部と重なる配置で取付けられるものであってよい。

その場合でも、オイルストレーナによる吸い込みの空間部の高さを稼ぐことができ、オイル吸い込み抵抗を増大させることなくレイアウトの自由度を高めることができる。

また、本発明の上記エンジンのバランサ装置は、ストレーナ取付け部がバランサシャフトのアンバランスマス部を収容する円弧状に下方に膨らんだアンバランスマス収容壁部に平面視にて一部重なる位置に配置されるとともに、ストレーナ取付け部が重なる軸受壁部がアンバランスマス収容壁部に隣接して位置し、ストレーナ取付け部にはメッシュ状のストレーナ本体を有するオイルストレーナが、平面視にてストレーナ本体の一部がアンバランスマス収容壁部に重なるとともに垂直断面視にてアンバランスマス収容壁部に一部接近する配置で取付けられるものとするのがよい。

こうすることで、冷間時にオイル粘度が高くなり、ストレーナ本体のメッシュを通過する際の粘性抵抗が大きくなって、ストレーナ本体が変形しそうになっても、ストレーナ本体は一部がアンバランスマス収容壁部に当たって支えられ正常に機能する。

このように、本発明のエンジンのバランサ装置によれば、ロアハウジングの軸受壁部に設けるハウジング締結ボルト用のロアハウジング側のネジ孔ボス部のネジ孔を貫通孔とし、ハウジング締結ボルトをアッパハウジング側から締結するよう構成することで、オイルの吸入通路が制約を受けないようにし、また、オイルストレーナによる吸い込みの空間部の高さを稼ぐことができ、平面視にて吸い口がネジ孔ボス部と重なる配置でストレーナが取付けられるものであっても、オイルストレーナによる吸い込みの空間部の高さを稼ぐことができ、オイル吸い込み抵抗を増大させることなくレイアウトの自由度を高めることができる。

また、メッシュ状のストレーナ本体の一部がアンバランスマス収容壁部に重なるとともに垂直断面視にてアンバランスマス収容壁部に一部接近する配置で取付けられるものとすることで、冷間時にオイル粘度が高くなり、ストレーナ本体のメッシュを通過する際の粘性抵抗が大きくなって、ストレーナ本体が変形しそうになっても、ストレーナ本体は一部がアンバランスマス収容壁部に当たって支えられ正常に機能するようにできる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図１１は本発明の実施形態の一例を示している。図１は、エンジンの下部正面図、図２はバランサ装置の配置をオイルパンアッパー底面視にて示す説明図、図３はバランサ装置の配置を図２のＡ−Ａ断面にて示す説明図、図４はバランサ装置の配置を図２のＢ−Ｂ断面にて示す説明図、図５はオイルストレーナ取付け構造を図３のＣ部拡大視にて実線で示す説明図、図６はバランサ装置をバランサユニットとオイルポンプユニットに分解して示す分解図、図７はバランサユニットの分解図、図８はバランサユニットのロアハウジングの底面図、図９はバランサユニットのロアハウジングの側面図、図１０は図８のＤ−Ｄ断面図、図１１は図８のＥ−Ｅ断面図である。

この実施形態は、クランク軸を車幅方向に向けた横置きの配置で車両に搭載される横置きエンジンのバランサ装置に関するものである。図１に示すように、この実施形態のエンジン１は、シリンダブロック２（アッパブロック）の下端にオイルパンアッパーを兼ねるロアブロック３が配置され、ロアブロック３（オイルパンアッパー）と板金製のオイルパンロア４とでオイルパン５が構成されている。そして、オイルパン内５には後述のように左右のバランサシャフトを備えたバランサユニットを有するバランサ装置が配置され、クランクシャフトの前端に固定されたスプロケット６と正面視右側のバランサシャフトの前端に固定されたスプロケット７との間にチェーン８が掛け渡されて、クランクシャフトの回転によりバランサ装置が回転駆動されるようになっている。

オイルパン５内には、図２〜図４に示すように、エンジン振動を低減するためのバランサユニット８と、オイルパン内のオイルを汲み上げて送油するオイルポンプを備えたオイルポンプユニット９とを連接してなるバランサ装置１０が配置されている。バランサユニット８とオイルポンプユニット９は、図６に示すように、オイルポンプユニット９側から複数本の締結ボルト１１で相互に締結される。

バランサユニット８は、図７に示すように、左右一対となる長短２本のバランサシャフト１２，１３を備え、これら左右のバランサシャフト１２，１３を、クランク軸と平行な配置で、アッパハウジング１４とロアハウジング１５とからなる上下２分割構造のバランサハウジング１６により回転自在に支持している。

左右のバランサシャフト１２，１３は、各軸方向の２個所に左右に並ぶ配置でジャーナル部１７，１８；１９，２０を有している。また、左側となる長い方のバランサシャフト１２には、その長く突き出た前端部にもう１個所のジャーナル部２１を有している。

アッパハウジング１４とロアハウジング１５は、左右バランサシャフト１２，１３の各ジャーナル部１７〜２１を支持する上下各一対の半割りの軸受面を備えた軸受壁部を有している。

そして、ロアハウジング１５の底部には、図８〜図１１に示すように、リヤ側の軸受壁部２２と平面視（底面視）にて重なる位置に、平面視にてこの軸受壁部２２に重なる配置で、下向きに所定長さ延ばして断面略円形のオイルストレーナ取付け用のストレーナ取付け部２３が形成されている。

また、ロアハウジング１５には、図８に示すように、各軸受壁部に、アッパハウジング１４とロアハウジング１５を締結するハウジング締結ボルト２４用のネジ孔を有するネジ孔ボス部が各３個所（前端部の軸受壁部だけは２個所）設けられ、その内の、リヤ側の軸受壁部２２の２個所のネジ孔ボス部２５，２６は、平面視（底面視）にてストレーナ取付け部２３が重なる配置、より詳しくは、平面視にてストレーナ取付け部２３で囲われる配置となっている。

また、ロアハウジング１５には、図６、図８および図１０に示すように、平面視（底面視）にて少なくとも一部がストレーナ取付け部２３と重なる配置で、リヤ側の軸受壁部２２の下方位置に該軸受壁部２２と交差する略水平の方向に、オイルポンプユニット９のオイルポンプの吸入チャンバに連通する吸入通路２７が形成されている。

ストレーナ取付け部２３は、図７、図８および図１１に示すように、バランサシャフト１２，１３のアンバランスマス部２８，２９を収容する円弧状に下方に膨らんだアンバランスマス収容壁部３０，３１に平面視にて一部重なる位置に配置され、ストレーナ取付け部２３が重なるリヤ側の軸受壁部２２は、アンバランスマス収容壁部３０，３１に隣接して位置している。

そして、図８および図１１に示すように、リヤ側の軸受壁部２２の、平面視（底面視）にてストレーナ取付け部２３に重なる２個所のネジ孔ボス部２５，２６のネジ孔３２，３３は、貫通孔とされている。そして、図７に示すように、ハウジング締結ボルト２４はアッパハウジング側から締結される。

ストレーナ取付け部２３には、図５に示すように、メッシュ状のストレーナ本体３４（メッシュ板）と、吸い口となる開口３５を有する板金製のストレーナカバー３６とからなるオイルストレーナ３７が取り付けられる。オイルストレーナ３７は、図５および図８に示すように、平面視にてストレーナ本体３４の一部がアンバランスマス収容壁部３０，３１に重なるとともに、垂直断面視にてアンバランスマス収容壁部３０，３１に小さな隙間ｓができる格好で一部接近し、平面視にて吸い口となる板金製のストレーナカバー３６の開口３５と吸入通路２７との間にネジ孔ボス部２５，２６が位置し、特に中央1個所のネジ孔ボス部２６が開口３５と重なる配置で取付けられる。

オイルストレーナ３７は、ストレーナ本体３４（メッシュ板）を先にストレーナ取付け部２３の奥の環状座面３８に当てて、その後、ストレーナカバー３６をリテーナ取付け部２３に圧入する。ストレーナ本体３４はメッシュを通過する際のオイルの粘性抵抗で奥に引き込まれようとすると、一部がアンバランスマス収容壁部３０，３１に当たり、それ以上は奥に引き込まれない。

また、ロアハウジング１５には、図８、図９および図１１に示すように、ストレーナ取付け部２３より車両前方側（図８において上方側）となり、平面視（底面視）にてリヤ側（エンジンリヤ側）の軸受壁部２２に一部重なる位置に、ストレーナ取付け部２３を一部円弧状に囲み、下端がストレーナ取付け部２３の下端より下方（略同じ高さでもよい）となるよう、ストレーナ取付け部保護用のプロテクタ部３９が形成されている。

プロテクタ部３９は、ストレーナ取付け部２３の車両前方側（図８において上方側）となる部分が他の部分より肉厚に形成され、その肉厚部分を利用してストレーナ取付け部２３と一体に形成されたもので、プロテクタ部３９とストレーナ取付け部２３とが下端側で離れるように、肉厚部分の下端に溝部４０が形成されている。このようなプロテクタ部３９が設けられていることで、悪路走行等でオイルパン５の底壁（オイルパンロア４の底部）に外力がかかったときにオイルストレーナ取付け部２３が前方斜め下方から受ける衝撃荷重が緩和され、ストレーナ取付け部２３の損傷が防止されて、オイルの正常な吸い込みが確保される

以上、実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他、様々な形態で実施することができる。

本発明の実施形態のエンジンの下部正面図である。本発明の実施形態におけるバランサ装置の配置をオイルパンアッパー底面視にて示す説明図である。本発明の実施形態におけるバランサ装置の配置を図２のＡ−Ａ断面にて示す説明図である。本発明の実施形態におけるバランサ装置の配置を図２のＢ−Ｂ断面にて示す説明図である。本発明の実施形態におけるオイルストレーナ取付け構造を図３のＣ部拡大視にて実線で示す説明図である。本発明の実施形態におけるバランサ装置をバランサユニットとオイルポンプユニットに分解して示す分解図である。本発明の実施形態におけるバランサユニットの分解図である。本発明の実施形態におけるバランサユニットのロアハウジングの底面図である。本発明の実施形態におけるバランサユニットのロアハウジングの側面図である。図８のＤ−Ｄ断面図である。図８のＥ−Ｅ断面図である。

符号の説明

１エンジン
２シリンダブロック（アッパブロック）
３ロアブロック（オイルパンアッパー）
４オイルパンロア
５オイルパン
８バランサユニット
９オイルポンプユニット
１０バランサ装置
１１締結ボルト
１２、１３バランサシャフト
１４アッパハウジング
１５ロアハウジング
１６バランサハウジング
１７、１８、１９、２０、２１ジャーナル部
２２リヤ側の軸受壁部
２３ストレーナ取付け部
２４ハウジング締結ボルト
２５、２６ネジ孔ボス部
２７吸入通路
２８、２９アンバランスマス部
３０、３１アンバランスマス収容壁部
３２、３３ネジ孔
３４ストレーナ本体（メッシュ板）
３５開口（吸い口）
３６ストレーナカバー
３７オイルストレーナ
３８環状座面

Claims

車両に搭載されるエンジンのオイルパン内に、クランク軸と平行な配置でバランサシャフトをバランサハウジングに回転自在に支持するバランサユニットを配置するとともに該バランサユニットに連接して前記オイルパン内のオイルを汲み上げて送油するオイルポンプを備えたオイルポンプユニットを配置し、前記バランサハウジングを前記バランサシャフトの軸方向の少なくとも２個所に設けられたジャーナル部を支持する上下各一対の半割りの軸受面を備えた軸受壁部を有する上下２分割されたアッパハウジングとロアハウジングとで構成し、前記ロアハウジングの底部の平面視にて軸受壁部の一つと重なる位置に下向きに所定長さ延ばして断面略円形のオイルストレーナ取付け用のストレーナ取付け部を形成したエンジンのバランサ装置において、
前記ストレーナ取付け部が、前記オイルポンプユニットを連接した側の軸受壁部と平面視にて重なる位置に形成され、
前記ロアハウジングの、平面視にて前記ストレーナ取付け部が重なる前記オイルポンプユニットを連接した側の軸受壁部の、平面視にて前記ストレーナ取付け部で囲まれた位置に、前記アッパハウジングと前記ロアハウジングを締結するハウジング締結ボルト用のネジ孔を有するネジ孔ボス部が設けられるとともに、前記ロアハウジングの、前記オイルポンプユニットを連接した側の軸受壁部の下方位置に、平面視にて少なくとも一部が前記ストレーナ取付け部と重なる配置で該軸受壁部と交差する方向に、前記オイルポンプの吸入チャンバに連通する吸入通路が形成され、
前記ストレーナ取付け部に取り付けられるオイルストレーナに吸い口が形成され、
平面視にて前記ストレーナ取付け部で囲まれた位置に設けられた前記ネジ孔ボス部が、平面視にて前記吸い口と前記吸入通路との間に位置し、
平面視にて前記ストレーナ取付け部で囲まれた位置に設けられた前記ネジ孔ボス部のネジ孔が貫通孔で形成され、前記ハウジング締結ボルトが前記アッパハウジング側から締結されていることを特徴とするエンジンのバランサ装置。
前記オイルストレーナは、平面視にて前記吸い口が前記ネジ孔ボス部と重なる配置で取付けられることを特徴とする請求項１記載のエンジンのバランサ装置。
前記ストレーナ取付け部は前記バランサシャフトのアンバランスマス部を収容する円弧状に下方に膨らんだアンバランスマス収容壁部に平面視にて一部重なる位置に配置されるとともに、該ストレーナ取付け部が重なる前記軸受壁部が前記アンバランスマス収容壁部に隣接して位置し、前記ストレーナ取付け部にはメッシュ状のストレーナ本体を有するオイルストレーナが、平面視にて前記ストレーナ本体の一部が前記アンバランスマス収容壁部に重なるとともに垂直断面視にて該アンバランスマス収容壁部に一部接近する配置で取付けられることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンのバランサ装置。